О затмениях и проверке теории относительности
Ключевым эпизодом в экспериментальной проверке теории относительности Эйнштейна считается наблюдение вызванного искривлением пространства-времени возле Солнца отклонения звездного света британскими астрономами во время солнечного затмения 1919 года. Попробую сейчас рассказать про историю этой проверки поподробнее.
Надо сказать, что англоговорящие физики в 1910-х годах в массе своей топили за теорию эфира (что свет представляет из себя колебания в некоей всепроникающей среде). Это вполне объяснимо: их учили этой теории весь XIX век. Как следствие, реакция на специальную теорию относительности, теорию механики, делающую эту самую среду ненужной для объяснения всех наблюдаемых явлений, была массово резко негативной. Потом случилась Первая Мировая, и общая теория относительности вообще почти не дошла до англоговорящего научного общества – в Великобританию попала одна (!) копия статей Эйнштейна. На это наложилось отсутствие в Великобритании работ об альтернативных ньютоновской теориях гравитации (на континенте таких теорий было пруд пруди еще в XIX веке, особенно с попытками приложить электродинамику к гравитации) из чисто националистических соображений.
Во время Первой Мировой научные журналы англоговорящих стран были откровенно завалены историями при низкое качество немецкой науки и предложениями бойкота немецкой науки и после войны. Связано это было с манифестом 93 немецких ученых и деятелей искусства (в подписантах там были Габер, Планк, Рентген и еще фигова туча известных ученых), защищавшим действия немецких вооруженных сил после того, как немецкие солдаты в 1914 году сожгли библиотеку Католического университета в Левене, Бельгия. Частично эти предложения бойкота даже были претворены в жизнь: фактически на три четверти международных научных мероприятий от 1918 до 1925 года доступ немецким ученым был закрыт. В частности, под раздачу попал и Эйнштейн: то, что он открыто высказывался против манифеста, никого не волновало.
Отдельной проблемой было то, что в расчетах отклонения света Солнцем, проведенных Эйнштейном, Шварцшильдом и компанией, царил такой бардак, что даже занимающиеся теоретической физикой ученые путались. Про экспериментаторов и речи не идет. Более того, аналогичные расчеты, исходя из ньютоновской теории гравитации, проводились еще чуть ли не в XVIII веке, что добавляло непоняток – в частности, эти расчеты вытащил Филип Ленар, боровшийся против теории относительности и лично Эйнштейна. Потом из его идей выросла арийская физика как расовая альтернатива еврейской.
Процесс определения искривления световых лучей под действием солнечной гравитации крайне сложен – требуется сравнение положений минимум шести звезд на фотографиях, просто чтобы определить поправки для учета всяких механических деформаций/влияния изменения температур/сдвига оптической оси… Идея – снять два фото одного и того же участка неба с солнечным затмением и без него.
До британских успехов (нет) 1919 года было проведено четыре экспедиции за затмениями, пытавшиеся проверить теорию относительности. Три из них были сорваны из-за погоды или войны, результаты четвертой же не были опубликованы.
Ключевым организатором первых попыток проверить теорию относительности был Эрвин Фройндлих, ученик Феликса Кляйна из Берлинской обсерватории. Его деятельно поддерживал сам Эйнштейн. В частности, он помогал с поиском оборудования для экспериментов. Он вообще-то, на самом деле, сам с 1914 до 1919 года сомневался в теории относительности.
Первая экспедиция была направлена в Бразилию, дата затмения 10 октября 1912 года. Ее проводила Аргентинская обсерватория под руководством Чарльза Диллона Перрайна. Да, в начале XX века для ученого уехать из США в Аргентину было вполне нормальным карьерным ходом. К несчастью, в местечке Кристина весь день шел проливной дождь.
Вторая экспедиция – 21 августа 1914 года на юг Российской Империи. Привет, Первая Мировая война. Фройндлих, чью экспедицию профинансировал Эмиль Фишер и Крупп, попал по полной программе. Немецкая и аргентинская экспедиции должны были снимать затмение в Феодосии. Немцев вместе с их инструментами и частью аргентинского оборудования повязали (интернировали), а оставшееся оборудование аргентинцев просто не успело доехать. Американская экспедиция Уильяма Кэмпбелла из Ликской обсерватории (кстати, отца одного из первых американских асов Дугласа Кэмпбелла) попала в плохую погоду в Броварах. Их оборудование добиралось обратно чудовищно долго (низкий приоритет на фоне военных грузов).
Затмение в Венесуэле в 1916 году почти все банально проморгали – было тупо не до него.
Затмение 1918 года можно было наблюдать в США, однако оборудование американской экспедиции Кэмпбелла из Ликской обсерватории банально не успело вернуться из Российской империи: до августа 1917 года оно лежало в Пулково, потом застряло во Владивостоке. В марте 1918 года приборы остановили теперь и в Кобе, в Японии. В итоге перед затмением пару линз подрезали в соседней обсерватории. Линзы были не очень подходящие для решения конкретно этой задачи, и качество фотографий оставляло желать лучшего, да и было их всего две – погода в Голдендейле, штат Вашингтон, была так себе, снимать пришлось через дыру в облаках.
Потом пару лет с полученными фотопластинками медленно возились. О результатах было один раз объявлено на конференции. Больше они никак не публиковались – качество было плохое, и опираться на них было дурной идеей. На это наложилась дискуссия между двумя отвечавшими за исследования астрономами – Кэмпбеллом и Гебером Кертисом, одним из основных американских борцов с теорией относительности.
В 1919 году смогли провести экспедицию для наблюдения за затмением только британцы – у остальных не было денег. Организовали движ Фрэнк Дайсон – известный администратор науки, и Артур Эддингтон – фактически полуофициальный представитель теории относительности в Великобритании и друг первого. Эддингтон таким образом еще и откосил от призыва во время Первой Мировой войны (ему поставили условием непризыва проведение сложного научного мероприятия).
Было отправлено две экспедиции – одна в Собрал в Бразилии (руководитель – Эндрю Кроммелин) и одна на остров Принсипи (ныне Сан-Томо и Принсипи в Африке, под руководством самого Эддингтона). Удалось получить несколько десятков качественных фотографий, в основном из Бразилии. Однако продукты расчета были не так близки к теоретическим значениям, как хотелось, а из них для представления общественности были выбраны только самые лучшие результаты. Тем не менее, из-за большой популярности монографий Эддингтона о теории относительности почти все англоговорящие физики долго думали, что именно в 1919 были получены подтверждающие теорию относительности результаты. И именно после этих экспедиций начали сходить на нет попытки бойкотировать немецкую науку.
Следующее полное солнечное затмение состоялось 21 сентября 1922 года. Экспедиции Ликской обсерватории под руководством все того же Кэмпбелла в городке Уоллал в Австралии удалось получить фотографии более3000 (трех тысяч!) звезд. Вот эти данные за счет своей высокой точности убедили большинство скептиков. Окончательно же вопрос стал считаться закрытым после подтверждения предсказанного Эйнштейном отклонения еще и для радиоволн, уже в 1960-х.
_____________________________________________________Автор: Иван Прихно
Цивилизация у них была совершенно обычная по человеческим меркам, а вот остров находился довольно далеко от соседей, такая себе сычевальня в планетарном масштабе. Да богатый природными ресурсами на начальном этапе, но экосистема хрупкая, медленно восстанавливалась. Кому интересно, у Джареда Даймонда это подробно описано, подробно и довольно интересно.
В общем, эти аборигены начали множиться, расселяться по острову, организовываясь в племена под руководством вождей и духовных лидеров. Если правильно помню, их знаменитые монументы имели две цели:
1. выпросить милость богов в виде хороших урожаев, то есть чем херовей ситуация на острове, тем активней их строили
2. утереть нос конкурентам-вождям, показав, что это племя самое богатое и цветет и пахнет под мудрым руководством своего лидера, обласканного божьей милостью. Что, естественно, вынуждало конкурентов строить статуи еще больше и круче.
В период расцвета, на острове построение статуй, доставка и установка их по желанию заказчика были прибыльным бизнесом, с которого кормились отдельные артели местных жителей. И все запасы леса извели не на скучную готовку пищи, а именно на установку таких вот монументов.
Было как в голливудских фильмах, ресурсы на земле кончаются и все силы брошены на проект "последняя надежда человечества", только вместо планеты маленький остров, а вместо человечества отдельные племена, грызущиеся между собой за остатки ресурсов. Ситуация ухудшаеться, земли на которой растет хоть что-то все меньше, рыбы и молюсков все меньше, птиц всех пожрали. Виноваты, понятное дело, соседние племена, походы за жратвой на соседние земли заканчиваются большой кровью но не приносят результатов, если не считать сокращение количества голодных ртов и ответные визиты вежливости. Молодые воины, используя всеобщее недовольство, отправляют на сухпай старых вождей и жрецов, племена расспадаются на меньшие группы, которые с радостью воюют между собой. Остров не имел внешних контактов с соседями, по причине отсутсвия островов поблизости. Так что миграция и торговля исправить ситуацию не могли. Рыбалка малоэффективна, благодаря особенностям берега.
Дальше все как в статье, анархия и каннибализм, лютый пиздец и деградация.